Culture hydroponique du chanvre : systèmes, solution nutritive et limites

La FAO range la culture hors sol, en anglais « soilless culture », en deux familles dans son guide des bonnes pratiques pour les cultures légumières sous serre (FAO, 2013). Dans la culture en solution, qu'elle appelle hydroponie, les racines nues plongent dans la solution nutritive : eau profonde, film nutritif, aéroponie. Dans la culture sur substrat, un matériau solide soutient la plante et retient la solution : gravier, sable, sacs, bacs. Dans les deux cas, tous les nutriments arrivent par la solution, sauf le carbone que la plante prélève dans l'air.

Le mot a un sens plus large en droit européen. Le règlement (UE) 2018/848 sur la production biologique parle de racines placées dans une solution d'éléments nutritifs seule, ou dans un milieu inerte auquel cette solution est ajoutée (annexe II, partie I, point 1.2, cité dans une réponse du ministère de l'Agriculture de 2021). C'est le sens retenu ici.

Sur les fiches produit, le mot « hydro » ne désigne pas toujours cette technique. Notre relevé Fleurs CBD hydro : 14 fiches lues compte une seule fiche qui écrit hydroponie parmi les 14 du catalogue de Phytogrammes dont l'adresse contient « hydro ». C'est Purple Runtz, « cultivée en hydroponie, c'est-à-dire sur substrat inerte irrigué en solution nutritive, sous lumière contrôlée ». Lemon Macaron, dont l'adresse contient aussi « hydro », est décrite en plein champ sur sol vivant.

L'hydroponie décrit le support des racines. Intérieur, serre et plein champ décrivent l'environnement : une culture hors sol peut se faire sous serre comme en intérieur.

Les montages diffèrent par la façon dont la solution atteint les racines. Le tableau en résume six, d'après la FAO et le service de vulgarisation de l'université de Floride (UF/IFAS, 2025), qui décrivent surtout des cultures de légumes.

En boucle ouverte, la solution drainée est rejetée. En boucle fermée, elle est récupérée, réajustée puis réutilisée. La FAO range la boucle fermée parmi les moyens d'économiser l'eau et de réduire la pollution par les engrais. La boucle fermée exige en contrepartie un contrôle plus précis et plus fréquent, et la désinfection de la solution recyclée, qui peut propager des maladies des racines.

Un substrat soutient la plante, retient la solution et aère les racines. Selon la FAO, la laine de roche, une fibre minérale obtenue en fondant de la roche basaltique, est devenue le système hors sol dominant en Europe. Elle est inerte, à un effet près sur le pH : son pH initial, de 7,0 à 8,0, impose un ajustement. La perlite, une roche volcanique chauffée à 1 000 °C, améliore l'aération et le drainage. La fibre de coco est poreuse : de 86 à 94 % du volume pour la poussière de coco, 98 % pour la fibre. Sa salinité, mesurée par la conductivité, varie d'un lot à l'autre : de 0,4 à 6,0 dS/m (1 dS/m équivaut à 1 mS/cm) sur 13 échantillons commerciaux. Elle doit donc être lavée à la fabrication.

Les études sur le cannabis emploient ces supports. Une enquête de pathologie végétale menée en Colombie-Britannique a échantillonné des plants cultivés sur laine de roche ou sur fibre de coco (Punja et al., 2019). Dans l'essai de l'université d'État de l'Utah (Hershkowitz et al., 2025), les boutures étaient enracinées deux semaines dans de la perlite. Elles ont ensuite poussé sans substrat, dans des bacs de 48 litres de solution aérée.

La FAO décrit deux cuves d'engrais concentrés, l'une avec le calcium, l'autre avec les phosphates et les sulfates, pour éviter qu'ils précipitent. Une troisième cuve contient l'acide qui règle le pH.

Le pH mesure l'acidité de la solution. Pour la plupart des plantes cultivées en hydroponie, la FAO situe l'optimum dans la zone racinaire entre 5,5 et 6,5. Au-dessus de 7,0, des carences en phosphore, en fer et en manganèse apparaissent vite. UF/IFAS donne la même plage pour l'eau profonde. Dans l'essai de 2025, le pH était mesuré chaque jour avant la remise à niveau des bacs. Il était ensuite ajusté, à l'acide nitrique ou à l'hydroxyde de potassium, entre 5,8 et 6,2.

L'EC mesure la concentration totale en sels. Elle ne décrit pas la composition de la solution : les macro-éléments (calcium, soufre, azote, phosphore) en font l'essentiel, les oligo-éléments moins de 1 %. Aucune valeur ne convient à toutes les plantes : la FAO demande de définir par l'expérience ce qui est « trop bas » ou « trop haut » pour chaque espèce. L'essai de 2025 a comparé 2 et 4 mS/cm sur un cultivar de cannabis riche en CBD. Ni le rendement en fleurs sèches, de 640 g/m² en moyenne après 56 jours de floraison, ni la teneur en cannabinoïdes n'ont varié. Ses auteurs citent un essai de Baas et Wijnen (2023) sans écart de rendement entre 1,8 et 3 mS/cm, mais avec un rendement divisé par trois à 12 mS/cm.

Dans un système fermé, la composition dérive, note l'essai de 2025 : l'azote, le phosphore, le potassium et le manganèse sont absorbés vite, tandis que le calcium s'accumule. La FAO juge utile, surtout en système fermé, une analyse chimique de la solution de la zone racinaire, par exemple chaque mois.

Dans l'essai de 2025 comme dans une étude de l'université de Guelph (Rodriguez-Morrison et al., 2021), la phase végétative dure sept jours à deux semaines, sous 18 heures de lumière par jour. La floraison est ensuite induite par un cycle de 12 heures de lumière et 12 heures d'obscurité.

L'éclairement se mesure en PPFD, la quantité de photons utiles reçue par mètre carré et par seconde. L'équipe de Guelph l'a fait varier de 120 à 1 800 µmol/m²/s pendant 12 semaines de floraison, sur un cultivar riche en THC. Le poids de fleurs sèches a augmenté linéairement jusqu'à 1 800, alors que la photosynthèse des feuilles saturait bien avant. La teneur en cannabinoïdes n'a pas varié. D'après l'introduction de cette étude, l'éclairage représente environ 60 % de l'énergie consommée par une culture de cannabis en intérieur. Notre guide indoor, outdoor ou greenhouse compare ces environnements et chiffre l'empreinte carbone de l'intérieur.

Dans l'essai de 2025, des LED fournissaient 923 µmol/m²/s. L'air était à 26,1 °C le jour et 24,2 °C la nuit. L'humidité relative valait 60 % le jour et 51 % la nuit, et le déficit de pression de vapeur 1,4 puis 1,5 kPa. Le climat influence la solution : selon la FAO, les effets nocifs d'une EC trop haute s'accentuent sous forte lumière et faible humidité de l'air.

Ces réglages sont des conditions d'expérience, pas une norme. Ils portent sur du cannabis issu de boutures, pratique que la réglementation française interdit pour le chanvre à fleurs.

Une panne de pompe ou de courant interrompt l'apport de solution. Selon la FAO, le film nutritif amortit peu une interruption d'alimentation, et l'aéroponie ne tamponne pas une coupure de courant. UF/IFAS note qu'en film nutritif les racines sèchent si le débit s'arrête.

L'eau qui circule peut transporter les maladies. L'enquête de Punja et al. (2019), à l'université Simon Fraser, a isolé six agents pathogènes des racines sur des cultures de cannabis hydroponiques, en intérieur et sous serre. Trois sont des Fusarium, trois des Pythium. Ils provoquent un brunissement des racines, un rabougrissement, un jaunissement et parfois la mort des plants. Les spores de Fusarium oxysporum peuvent se propager par l'eau et la solution nutritive. Recirculée sans traitement, celle-ci peut introduire le Fusarium dans une salle de bouturage et tuer les boutures. La FAO cite les filtres à sable et les lampes UV pour limiter ce risque, à un coût supplémentaire.

Le matériel produit des déchets. Les pains et sacs de substrat servent plusieurs fois, puis sont éliminés. Les systèmes fermés exigent en plus des bancs, des tuyaux et des films, relève la FAO.